2023-11-15 

中國頁巖油主要含油氣盆地以陸相沉積為主，是全球油氣勘探開發(fā)的全新領域，與北美海相頁巖油存在較大差異，主要表現(xiàn)出頁巖油類型復雜、平面變化快、甜點分散、難以形成復雜縫網(wǎng)等特點。英國石油公司、殼牌等國際知名石油公司曾對松遼盆地古龍頁巖進行前期評價，認為“不存在已知具有商業(yè)開發(fā)價值的類似湖相頁巖區(qū)塊”，并表示“獲得商業(yè)油流的風險非常高”。 

 

 

▲中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所所長肖毓祥 

這一觀點在中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所所長肖毓祥看來，陸相頁巖油并不是油氣規(guī)模效益開發(fā)的禁區(qū)，雖然沒有成熟的理論、技術、經(jīng)驗可以借鑒，屬世界級難題，諸多重大科技問題尚未解決，但是通過艱苦卓絕的科技攻關，完全可以實現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)。 

我國對于頁巖的探索始于上世紀，2010年全面啟動頁巖油勘探開發(fā)業(yè)務，從2018年的112萬噸到2022年突破300萬噸，產(chǎn)量持續(xù)快速攀升。從“陸相頁巖生油”到“陸相頁巖產(chǎn)油”，初步實現(xiàn)了陸相頁巖油革命，不僅徹底改變了頁巖只生油、不產(chǎn)油的傳統(tǒng)認識，突破了“理論誤區(qū)”，打破了“勘探禁區(qū)”，攻破了“開發(fā)無人區(qū)”，而且找到了從頁巖中開采石油的“金鑰匙”。 

肖毓祥說：“過去，人們普遍認為頁巖像一塊鐵板，孔隙不發(fā)育，僅僅是常規(guī)油氣藏的良好隔、蓋層，而如今，在理論技術創(chuàng)新成果引領推動下，我國陸相頁巖油實現(xiàn)戰(zhàn)略突破，建設了新疆吉木薩爾、大慶古龍、勝利濟陽3個頁巖油國家級示范區(qū)和慶城頁巖油示范區(qū)，獲得一批重大勘探發(fā)現(xiàn)。”在這一革命進程中，包括中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所在內(nèi)的幾代中國石油科研工作者付出了數(shù)不清的智慧和汗水，他們用理論與技術創(chuàng)新，推動我國頁巖油開發(fā)闊步向前，為保障國家油氣能源安全貢獻力量。他們是開拓者、見證者，更是奉獻者。 

走中國特色“頁巖革命”之路 

2010年，美國“頁巖革命”如火如荼，成為全球原油市場的一批黑馬。也是在這一年，我國頁巖油規(guī)模開發(fā)才剛剛起步。美國“頁巖革命”的成功雖令人羨慕，卻是我國無法借鑒的，因為陸相頁巖油在儲層特征、巖石組構、流體相態(tài)等方面都具有特殊性，效益開發(fā)難度大。所以，“中國頁巖油開發(fā)必須走一條屬于自己的道路”已逐漸成為業(yè)界共識。 

此后的十年間，我國頁巖油領域全面啟動勘探開發(fā)業(yè)務，從基礎研究到勘探突破與試驗攻關，再到積極推進與開發(fā)建產(chǎn)，逐步呈現(xiàn)出了燎原之勢。面對即將到來的頁巖油開發(fā)新階段，作為油氣研究領域的“國家隊”的中國石油勘探開發(fā)研究院于2020年6月成立了致密油研究所，由肖毓祥擔當首任所長，專攻我國致密油/頁巖油領域的復雜難題，希望通過理論與技術創(chuàng)新，助力中國“頁巖革命”之路。 

讓頁巖油從聚焦突破“勘探禁區(qū)”，到破解“規(guī)模開發(fā)關鍵問題”，致密油研究所僅用了3年時間。這3年里，他們持續(xù)強化基礎研究和技術創(chuàng)新。肖毓祥帶領致密油研究所科研團隊，一邊做理論技術創(chuàng)新，一邊解決油田實際難題，將論文寫在鉆井旁、油藏中，從黃土高原到天山北麓，從松嫩平原到四川盆地，到處都留下了團隊成員的身影。他帶領團隊先后開展了鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、柴達木、四川等盆地的頁巖油研究工作，聚焦基礎研究和效益開發(fā)技術攻關，編制先導試驗和開發(fā)方案，推動頁巖油資源量向儲量、產(chǎn)量的轉(zhuǎn)變。他們不僅見證了這場能源“革命”，更深度參與其中，埋頭奉獻、默默無言。 

這3年里，肖毓祥帶領團隊將理論研究與生產(chǎn)實踐緊密結合，針對油田生產(chǎn)實際遇到的難題，開展“致密油勘探開發(fā)技術研究”“典型頁巖油規(guī)模效益開發(fā)技術”“頁巖油提高采收率技術研究”“頁巖油/致密油重點區(qū)塊跟蹤評價及開發(fā)對策研究”“頁巖油氣財稅支持政策研究”等重點項目研究；發(fā)揮好總部領導“決策參謀部”的作用，牽頭編制《中國石油“十四五”頁巖油/致密油發(fā)展規(guī)劃方案》，協(xié)助組織編寫《中國石油推動頁巖油氣革命行動方案》，強力推動頁巖油革命進展。 

這3年里，肖毓祥及其團隊憑借石油人頑強的“鐵人”精神，走出了一條屬于自己的“頁巖革命”之路。“這場‘頁巖革命’，實際上是我國油氣勘探開發(fā)領域理論、技術和管理理念全面創(chuàng)新的結果。”肖毓祥說，“我們就是針對陸相頁巖油資源規(guī)模科學評價，陸相頁巖油大規(guī)模人工油藏，陸相頁巖油規(guī)模效益開發(fā)，陸相頁巖油全生命周期的低碳、負碳生產(chǎn)這4個關鍵科技問題，創(chuàng)新陸相頁巖油理論技術，開展頁巖油補充能量開發(fā)等新技術、新工藝現(xiàn)場試驗，落實提產(chǎn)新工藝措施，明確開發(fā)技術政策，全面實現(xiàn)陸相頁巖油規(guī)模效益開發(fā)。” 

 

 

▲肖毓祥（左五）與所內(nèi)員工在油田基地進行紅色黨建活動 

同時，肖毓祥還指出我國頁巖油雖然資源基礎雄厚，但由于陸相頁巖油地質(zhì)條件復雜，開發(fā)難度極大，不可照搬國外技術與經(jīng)驗，需要挖掘探索適應我國地質(zhì)條件的頁巖油開發(fā)技術。基于納米級孔隙含油、賦存及滲吸滲流等基礎研究，他們提出了頁巖油要實現(xiàn)效益開發(fā)必須要同時考慮含油性、流動性與可壓性；創(chuàng)建了不同類型頁巖油甜點識別與靶層優(yōu)選、地質(zhì)工程一體化井網(wǎng)優(yōu)化設計、全生命周期補能開發(fā)等多項關鍵核心技術，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的成果，加快了我國“頁巖革命”的進程。 

以創(chuàng)新迎接頁巖油時代 

“長風幾萬里，吹度玉門關”。在古老的河西走廊玉門關的黃沙之下，蘊藏著豐富的油氣資源。這里誕生了新中國第一個油田、第一個石化基地。1952年年底，玉門油田原油產(chǎn)量達14.26萬噸，成為新中國最大的油田。此后的70多年間，玉門油田被譽為“我國石油工業(yè)的搖籃”。然而，隨著時間推移，包括玉門油田在內(nèi)的許多老油田都面臨著資源品位變差，剩余可采儲量越來越少的困境。 

如何脫困？唯有技術創(chuàng)新。 

2000年，肖毓祥帶領團隊開展玉門油田青西油田科研攻關，并編制青西開發(fā)方案，使青西頁巖油投入整體開發(fā)，這也是我國第一個整體開發(fā)的頁巖油藏。團隊創(chuàng)新了深層復雜巖性裂縫性油藏系列技術，落實了青西油田油氣富集區(qū)帶，設計部署了26口高產(chǎn)百噸直井，鉆井成功率100%，使得玉門老油田煥發(fā)了第二次青春。 

肖毓祥與玉門油田有著不解之緣，2012年他來到玉門油田掛職鍛煉。面對老油田的現(xiàn)實困境，他和團隊成員提出通過創(chuàng)新復雜油藏滾動評價技術，低成本發(fā)現(xiàn)規(guī)模資源潛力，探索出一條老油田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)新途徑。為此，他們探索革新了包括隱蔽油層識別、高陡倒轉(zhuǎn)地層對比、油氣富集主控因素分析、油藏模式迭代分析等在內(nèi)的油藏滾動評價技術，讓多個老油田重新煥發(fā)生機。 

從傳統(tǒng)油田轉(zhuǎn)戰(zhàn)新的化石能源，變的是陣地，不變的是創(chuàng)新的初心。“過去十年間，頁巖油/致密油領域雖然積累了大量勘探技術、理論研究基礎，然而石油勘探開發(fā)畢竟是一門實踐科學，必須結合各個油田的實際情況來解決實際問題。”肖毓祥深有感觸。這十年里，包括肖毓祥在內(nèi)的石油科研工作者共同努力，推動了我國頁巖油/致密油理論技術迅速更新發(fā)展，一場能源革命呼嘯而至。2021年，隨著國家能源局將加強頁巖油勘探開發(fā)列入“十四五”能源、油氣發(fā)展規(guī)劃，頁巖油正式成為國家級能源“新寵”。同年8月，松遼盆地古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū)揭牌，不僅實現(xiàn)了“大慶底下找大慶”的夢想，也標志著我國頁巖油開發(fā)進入全新階段。相關數(shù)據(jù)也顯示，2022年，我國頁巖油產(chǎn)量突破300萬噸�？梢灶A見的是，一個飛速發(fā)展的頁巖油時代即將來臨。 

2020年，肖毓祥就帶領團隊在大慶古龍開展了陸相頁巖油甜點識別的相關科研工作，在兼顧生烴能力及油氣流動能力的同時研發(fā)出一套基于常規(guī)測井多重交繪和成像測井定量解釋相結合的甜點段識別技術，破解了陸相頁巖油甜點識別難題，并將研究應用于實際，明確了大慶古龍“最佳靶體”及分布特征，確定合理井網(wǎng)井距、水平段長，明確增大改造體積的壓裂優(yōu)化方向，建立了以控壓生產(chǎn)為核心的排采制度。同時，他們還解剖出新疆吉木薩爾不同沉積微相測井響應特征，井震結合確定沉積微相分布，精細刻畫上、下甜點段分布特征，發(fā)展夾層型頁巖油儲層相控開發(fā)甜點精細評價技術，明確產(chǎn)能主控因素，提出油井提產(chǎn)技術對策。這些前期工作都為國家級示范區(qū)建設提供了技術支撐。 

在此期間，肖毓祥還擔任中石油“十四五”前瞻性基礎性重大科技項目“致密油勘探開發(fā)技術研究”的項目長，組織參與頁巖油/致密油效益開發(fā)攻關研究。“國外對頁巖油/致密油的概念區(qū)分比較模糊，簡單來說，致密油是在頁巖油概念基礎上延伸出來的，其包含了頁巖油，泛指滲透率極低、需要借助壓裂等技術手段才能實現(xiàn)經(jīng)濟開采的原油。”他介紹，“致密油勘探開發(fā)技術研究”這一重大科技項目主要針對長慶、大慶、吉林油田的砂巖，新疆油田的砂礫巖，吐哈油田的凝灰?guī)r等不同類型致密儲層，開展儲層孔隙結構定量表征和滲流通道精細刻畫研究，剖析儲層致密化成因機制，揭示致密儲層多尺度復雜孔縫微觀滲流機理，建立多尺度物理模擬實驗技術，明確不同類型致密油可動用性及提高采收率機理。項目完善“地質(zhì)-工程”一體化甜點評價標準，開辟勘探新區(qū)新領域，優(yōu)選有利區(qū)帶，探索多種注入介質(zhì)補充能量開發(fā)優(yōu)化技術，大幅提高單井產(chǎn)能和單井EUR，實現(xiàn)致密油規(guī)模效益開發(fā)，支撐致密油領域持續(xù)增儲上產(chǎn)。 

如何后續(xù)開發(fā)，需要不斷更新的理論與技術來支撐。近年來，肖毓祥也積極建言獻策，提出決策參考5篇、高端建議2篇，其中《關于系統(tǒng)開展頁巖油現(xiàn)場重大試驗的工作建議和方案》已被中石油采納，并分別了建立大慶古龍、新疆吉木薩爾、四川3個頁巖油現(xiàn)場試驗室，為我國油氣發(fā)展重大決策提供了關鍵的參謀支持。 

“下一步，團隊會錨定頁巖油/致密油重點區(qū)塊，解決陸相頁巖油開發(fā)甜點評價及預測、人造油藏縫網(wǎng)體與開發(fā)部署協(xié)同優(yōu)化等卡點堵點難題；并以多個重點上產(chǎn)工程為抓手，編制先導試驗方案與開發(fā)方案，支撐公司頁巖油/致密油實現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)。” 

搞石油科研必須有“油味兒” 

“窮理以致其知，反躬以踐其實。”肖毓祥非常重視科研與實踐的結合，他說，石油科學是“硬”科學，必須通過實踐取得認識，要有“油味兒”，不能為了寫文章而寫文章，“當然文章也很有必要，但是必須能被實踐所檢驗，要從實踐中來，再回到實踐中去”。中國陸相頁巖油每個盆地的頁巖油都不一樣，儲層情況也是天差地別，如何做到效益開發(fā)，需要有針對性地進行技術研發(fā)與參數(shù)優(yōu)化。“如果沒有結合油田實際情況，就只是紙上談兵。” 

 

▲肖毓祥（左五）與研究人員在大慶古龍頁巖油現(xiàn)場開展工作 

1993年，碩士畢業(yè)的肖毓祥入職中國石油勘探開發(fā)研究院，從事復雜油氣藏的勘探開發(fā)研究工作，一干就是30年。“從開發(fā)所到海塔中心，再到數(shù)模軟件研究中心，轉(zhuǎn)而從事致密油/頁巖油勘探開發(fā)研究工作，看似研究工作跨度很大，實際上卻是始終面向國家需求、面向油田實際需要，與油氣行業(yè)前沿領域的發(fā)展一脈相承。” 

回望30年油氣生涯，雖然肖毓祥一直沒有離開中國石油勘探開發(fā)研究院，但卻始終和油田緊密結合。肖毓祥先后參與了吐哈、塔里木、南堡、海塔4次油田會戰(zhàn)，并在玉門油田掛職鍛煉4年。“這些經(jīng)歷讓我受益終生，作為一名油氣行業(yè)的科研工作者，如果沒有下到油田，就無法理解石油工人對油的渴望，也不能真正搞清楚油田存在的實際問題。”他曾在海拉爾油田體會過零下50多攝氏度的寒冬，“但是當我的科研成果能夠解決油田的難題，能夠幫助油田增產(chǎn)上產(chǎn)，那種成就感足以抵抗一切冰冷”。 

對人，和風細雨；做事，果敢雷厲。這是肖毓祥給很多人留下的第一印象。在團隊成員的眼中，他就像一位“大家長”，以“互助、創(chuàng)新、團結、協(xié)作”的家文化氛圍將全所員工凝聚在一起。 

“我是2020年從四川盆地研究中心調(diào)回致密油研究所的，當時就是奔著‘家文化’的氛圍來到了肖毓祥所長的團隊。”王明磊是所里科研骨干，也是與致密油研究所一同成長的青年科研工作者。他強調(diào)，“家文化”，讓全所科研氛圍很融洽，“心齊、氣順、勁足”；讓大家工作效率提高，因為在多學科交叉思維交融之下，不同專業(yè)的人才集思廣益，很快就能解決問題。“肖所長常常將榮譽讓給他人，這種踏實做事、淡泊名利的態(tài)度也給我們樹立了榜樣。而他提出的‘心存志遠、腳踏實地、創(chuàng)新奉獻、服務油田’16字要求，也是我努力的目標。” 

最強的智，是眾智；最大的力，是合力。在肖毓祥看來，團結協(xié)作是隊伍攻堅克難的不二法寶。在建所之初，他就確立了以“老帶新”的人才培養(yǎng)模式，為年輕人量身設計職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，鼓勵青年員工在保持自身活力的同時將石油精神的優(yōu)良傳統(tǒng)繼承并發(fā)揚。他還非常重視培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和創(chuàng)新型團隊，也對年輕科研工作者充滿了期望。團隊中，45歲以下的青年科研人員占比達到70%，很多人都有留學和名校背景，肖毓祥也鼓勵大家與國際學術會議及專業(yè)領域的優(yōu)秀人員進行廣泛的交流。“我們與英國和加拿大的同行保持著良好的溝通，希望未來能借鑒國外優(yōu)秀技術為我所用。” 

如今，每每提起自己的團隊，肖毓祥總是會露出慈父般的微笑。這是一個年輕的研究所，建所雖只有短短3年時間，研究工作也受到疫情影響，但這卻并不影響他們見縫插針下油田、做研究。2021年大年初二，肖毓祥帶領團隊成員在大慶油田做現(xiàn)場科技攻關，雖然失去了與家人團聚的溫馨時刻，但是能為油田解決生產(chǎn)問題，為國家原油增儲上產(chǎn)，心里卻是欣慰的，臉上洋溢著喜悅。“我們團隊雖然年輕，卻是一支團結協(xié)作、創(chuàng)新奉獻的團隊，是一支能打硬仗、能解決油田實際難題的團隊。” 

“隨著頁巖油研究進入微米、納米尺度，各種技術都在發(fā)生著日新月異的變化，作為全新戰(zhàn)略領域的陸相頁巖油研究，必須具備多學科交叉和創(chuàng)新思維。”肖毓祥說，未來，致密油研究所將繼續(xù)深耕頁巖油/致密油效益開發(fā)技術的研發(fā)；持續(xù)加強標準細則、規(guī)范的制定；打造頁巖油/致密油戰(zhàn)略規(guī)劃、基礎研究、技術攻關、決策支撐“四位一體”的創(chuàng)新團隊，培養(yǎng)出一支“召之即來，來之能戰(zhàn)，戰(zhàn)之能勝”的頁巖油/致密油領域“國家隊”。 

專家簡介 

肖毓祥，中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所所長兼副書記，博士。長期從事油藏地質(zhì)研究，承擔和參與了國內(nèi)外20多項重大科研項目。在致密油/頁巖油、裂縫性、復雜構造、特殊巖性等非常規(guī)油藏的評價與開發(fā)方面研究深入，善于將油藏地質(zhì)研究與工程工藝有機結合開展工作，為多個油田增儲上產(chǎn)作出了突出貢獻。獲得省部級獎8項、局級獎16項，發(fā)表論文20余篇。